Создан принципиально новый тип деформируемых зеркал

Поле адаптивной (самонастраивающейся) оптики все больше и больше привлекает интерес ученых и инженеров. Одним из наиболее широко используемых ее представителей являются деформируемые зеркала — технология уже позволяет использовать их во множестве приложений в оптоэлектронике. Деформируемое зеркало может динамически менять свою форму, компенсируя разнообразные оптические искажения в системе.

Традиционное деформируемое зеркало состоит из множества жестких секций, каждой из которых приходится управлять отдельно. В более новых зеркалах вместо жесткого зеркала используется гибкая отражающая мембрана, к которой подведены сегментированные электроды. У этих двух методов один общий недостаток: поскольку в обоих случаях предлагается раздельно манипулировать множеством сегментов зеркала, для работы с ним нужна очень сложная система управления. Поэтому деформируемые зеркала дороги и непригодны для повседневного использования.

<В нашем устройстве деформацию производит свет, так что для управления зеркалом не нужны электроды>, — комментирует соавтор работы Стефания Резидори (Stefania Residori) из Университета Ниццы — Софии Антиполис (Universite de Nice Sophia-Antipolis), Франция. Кроме нее, в работе принимали участие Умберто Бортолоццо (Umberto Bortolozzo) из того же университета, Стефано Бонора (Stefano Bonora) из лаборатории LUXOR в Падуе, Италия, и Жан-Пьер Юиньяр (Jean-Pierre Huignard) из Jphopto, Франция. Их статья была опубликована в журнале Applied Physics Letters.

<Деформируемое зеркало включает в себя отражающую мембрану и фоточувствительную подложку>, — поясняет Резидори.<В традиционных деформируемых зеркалах для получения желаемого эффекта применяются электроды. Однако если мы хотим добиться высокого разрешения, приходится использовать очень сложную электронику. Наша конструкция позволяет получать нужную деформацию с помощью света, а не электродов>.

Вместо электродов с подведенным напряжением Резидори и ее коллеги меняют форму мембраны, направляя пучки света на фоточувствительные области. Для этого используется подложка из светопроводящего оксида висмута и кремния Bi12SiO2. Достаточно менять условия освещения — современный видеопроектор может посылать на линзу какие угодно изображения, и ее форма будет меняться в соответствии с освещением. Вместо сложного набора электродов деформируемой линзе нужен один-единственный провод, по которому подается питание.

По мнению Резидори, деформируемое зеркало данного типа может найти себе приложение в области физики и астрофизики. Его можно использовать для исправления оптических аберраций. Создатели зеркала отмечают, что его размеры можно наращивать практически неограниченно, так что в будущем возможно создание больших линз для мощных телескопов.

Другое возможное приложение — медицинская диагностика, получение изображений внутри человеческого организма. На основе предложенного Резидори и ее коллегами принципа можно создавать и очень маленькие зеркала, так что можно будет заглядывать, например, внутрь глаза.

Исследователи считают, что подобные зеркала должны обходиться в производстве достаточно дешево. Самая дорогая часть зеркала — это фоточувствительная подложка, получаемая из цельного кристалла, но в остальном зеркало должно стать достаточно дешевым и привлечь к себе коммерческий интерес.

В дальнейшем авторы работы намерены экспериментировать с подложками из других материалов, надеясь создать зеркала для других областей спектра и увеличить максимально возможную степень деформации. Впрочем, уже сейчас новое деформируемое зеркало является знаменательным шагом в области адаптивной оптики. Об этом сообщает Информнаука со ссылкой на Physorg.